جدا شدن کوه یخی لارسن و ارتباط آن با گرمایش زمین

در این مطلب برخی از علل گرمایش زمین و جدا شدن کوه یخی لارسن و همچنین سیر تحولات جریان اقیانوسی گلف استریم را مرور می‌کنیم. همچنین به بررسی تطبیقی وقایع فیلم علمی تخیلی «روز پس از فردا» (The Day After Tomorrow) و حقایق رخ داده در کوه یخی لارسن می‌پردازیم. در این فیلم ماجرایی دهشتناک و در عین حال واقعی پیش روی مخاطب قرار می‌گیرد. کره زمین و تمامی موجودات روی آن، در یک لحظه یخ می‌زنند. نکته شگفت انگیز این است که این اتفاق در اثر پدیده گرمایش زمین که موجب آب شدن یخچال‌های قطبی می‌شود اتفاق می‌افتد. اما آیا به راستی قرار است با یک عصر یخبندان دیگر مواجه شویم؟

کوه یخی لارسن کجاست؟

تا قبل از 31 ژانویه سال دو هزار و دو، کمتر کسی بود که با کوه یخی لارسن (Larsen C) آشنا باشد. این کوه یخی با یخچال‌های قطبی واقع در قطب جنوب پیوند دارد. تا مدت‌ها فقط دانشمندان و محققین بودند که به این کوه یخی غول پیکر علاقه نشان می‌دادند. با اینحال در تاریخ مذکور توجه کلیه ساکنین کره زمین به کوه یخی لارسن معطوف شد. علت این مسئله چند عکس ماهواره‌ای بود که سازمان ناسا منتشر کرد. در این عکس ها مشخص شد که طی تنها 5 هفته قسمت عظیمی از کوه یخی لارسن از آن جدا شده است.

این تکه یخ عظیم حدودا هم اندازه جزیره ی مایورکای اسپانیا بود و سه هزار و دویست و پنجاه کیلومتر مکعب حجم داشت. متخصصین گمان می کنند آبی که در نتیجه ی آب شدن یخچال های طبیعی به وجود آمده به شکل چندین چشمه وارد کوه یخی لارسن شده است. این آب ها در آنجا منجمد شده و در نتیجه توده ای مازاد به وجود آمده که طبیعتا از کوه یخی عظیم مجزا گشته است. ضخامت این تکه یخ که از کوه یخی لارسن جدا شده بود، دویست و بیست متر و وزن آن حدود هفتصد و بیست میلیارد تن تخمین زده شده است. کارشناسانان آن را «لارسن بی» (Larsen B) نامیدند.

لارسن بی پس از جدا شدن از کوه یخی لارسن به شکل چندین هزار تکه یخ کوچک در آمد. البته این اولین مرتبه ای نیست که چنین اتفاقی می افتد و یخ های قطب جنوب به مرز نابودی می رسند. در بهار سال 2000 میلادی نیز شاهد مجزا شدن چند قسمت عظیم از کمربند یخی بودیم که آنها نیز به نوبه ی خود تجزیه شده و از میان رفتند. طی یک اتفاق بی سابقه، تکه یخ عظیمی با وسعت 10000 کیلومتر مربع از کمربند یخی مجزا گشت و مسیر دریای راس را در پیش گرفت.

داستان فیلم «روز پس از فردا» و ذوب شدن کوه یخی لارسن

فیلم «روز پس از فردا» به کارگردانی رلند امریش داستان یک کارشناس هواشناسی به اسم جک هال را روایت می کند. جک هال اتفاقی را کاملاً مشابه اتفاقی که در سال 2002 برای کوه یخی لارسن رخ داده، پیشبینی کرده است. در این فیلم نیز شاهد جدا شدن تکه یخی بسیار بزرگ از کوه یخی لارسن هستیم. فاجعه ای بسیار هراس انگیز برای کارکنان هال روی می دهد. یخچال قطبی روبروی آنها (به کمک تکنیک های کامپیوتری) دهان باز می کند و چیزی نمانده تا آنها را ببلعد.

در این لحظه است که شاهد آمیزش حقیقت و داستانپردازی هستیم. امریش در مقام نویسنده سعی می کند تا تقلای این اشخاص را با جزئیات کامل به نمایش بگذارد. با اینحال جایی به کنایه گفته است: مجبور بودیم برای نگارش سناریو عجله به خرج دهیم، در غیر اینصورت فیلمی ساخته نمی شد. بلکه فقط بایستی به ضبط مستند وقایع می پرداختیم.

علت ذوب شدن کوه یخی لارسن

دلیل ذوب شدن یخچال های قطبی و آنچه بر سر کوه یخی لارسن آمد پدیده گرمایش زمین است. ماجرای فیلم نیز بر اساس همین رویداد استوار است. گرمایش زمین موجب ذوب شدن روزافزون یخچال های قطبی شده است. آنچه موجب ایجاد اینگونه تغییرات در شرایط اقلیمی شده پدیده ی اثر گلخانه ای است. افزایش میزان گازهای گلخانه ای موجود در جو زمین باعث ایجاد این پدیده شده است. این گازها مانند یک پتو دور کره زمین را پوشش می دهند. این اتفاق عواقب مخربی برای تمامی موجودات زنده در پی خواهد داشت.

اثر گلخانه ای موجب انعکاس یافتن اشعه های خورشید و در پی آن افزایش گرمایی می شود که به سطح زمین می رسد. به همین دلیل گرما موجب ایجاد یک نوع شبنم می شود که سرعت تبخیر پایینی دارد. در پی این رویداد یخچال های قطبی غول پیکر کم کم ذوب می شوند و در نتیجه حجم آب شیرین عظیمی وارد اقیانوس ها می شود.

روز پس از فردای ذوب شدن کوه یخی لارسن

رلند امریش کارگردان و نویسنده فیلم «روز پس از فردا» همین واقعیت و جدا شدن تکه از کوه یخی لارسن را سرآغاز مرثیه ی اقلیمی خود می سازد. پس از دو تکه شدن کوه یخی لارسن، ترمومترهای اقیانوس منجمد شمالی سر به جنون می گذارند و از خشک شدن چشمه های آبگرم در نیمکره ی شمالی زمین حکایت می کنند. با بالا رفتن گرما، سرما و یخبندان مصیبت بار نیز به یاری جلوه های ویژه از راه می رسند. شهر توکیوی ژاپن زیر بارش تگرگ هایی به بزرگی دست بشر کوفته می شود.

اهالی لس آنجلس به دلیل ورود طوفان و وزش بادهای شدید شهر را ترک می کنند. شهر نیویورک در موج غول آسایی از آب بالا آمده ی اقیانوس غرقه می گردد. سپس بزرگترین مصیبت ممکن از راه می رسد. یخ و برف تمامی نیمکره شمالی زمین را دربرگرفته و آن را زیر خود دفن می کند. اینطور بیان می شود که هوایی به شدت سرد با دمای منفی صد و یک درجه ی سلسیوس از سمت لایه استراتوسفر جو زمین مسیر خود را در جهت سطح کره ی زمین می پیماید.

در نتیجه ورود این هوای به شدت سرد، نوع بشر طی کسری از دقیقه منجمد می شود. نماهای فیلم تأثیر گذارند اما قابل باور نیستند. از طرفی شاهد دو تکه شدن کوه یخی لارسن و خبرهایی هستیم که از گرمایش زمین سخن می گویند، و از سوی دیگر امریش عصر یخبندان جدیدی را پیش روی ما می گذارد.

نظر هیات بین الدول تغییر اقلیم درباره گرمایش زمین

«هیأت بین الدول تغییر اقلیم» (IPCC) از عده ای از باتجربه ترین متخصصین زمینه ی اقلیم شناسی تشکیل شده است. مذاکره های اقلیمی سازمان ملل متحد هم با توجه به بیانیه ی این هیأت انجام می شود. نتایج بررسی های این هیأت درباره گرمایش زمین نشان می دهد که دمای کره ی زمین از ابتدای سال 1990 تا انتهای قرن بیست و دوم یعنی سال 2100 به میزان 1.4 الی 5.8 درجه سلسیوس بالا خواهد رفت. نکته جالب توجه در این میان، میزان اختلاف زیاد میان این دو عدد است، چرا که پیشبینی نتایج پیش آمده از عامل های مختلف مؤثر در گرمایش زمین امر مشکلی است.

منظور از این عامل ها مواردی است مانند بالا رفتن میزان گاز دی اکسید کربن در جو و همچنین بالا رفتن جمعیت ساکنین زمین که موجب گرمایش زمین می شوند. علاوه بر این بایستی در نظر داشته باشیم که حتی در صورتی که انسان انتشار گازهای گلخانه ای را به کلی از بین ببرد، باز هم تغییرات اقلیمی و متوقف شدن گرمایش زمین با سرعتی بسیار پایین اتفاق می افتد. زمین نیز مانند خودرویی می ماند که با سرعت زیادی به سمت گرمایش هر چه بیشتر حرکت می کند. خودرو برای کاهش سرعت و زمین برای کاهش سرعت گرمایش بایستی مقداری به حرکت خود ادامه بدهند تا در نهایت بتوانند بایستند.

پیامدهای گرمایش زمین

بنا به شدت گرمایش زمین و در پی آن ذوب شدن یخچال های قطبی، شاهد بالا آمدن بیست تا 86 سانتی متری آب اقیانوس ها خواهیم بود. اگر اقداماتی برای حفظ حریم آب ها (مانند ایجاد سدهای بلند) انجام نشود، آب حاصله از ذوب شدن یخ ها، بخش زیادی از ساحل و کناره های اقیانوس ها و دریا ها و نواحی اطراف را به زیر می کشد. در نتیجه تعداد زیادی از جزیره های زیبا و دیدنی دریای جنوب ناپدید خواهند شد.

البته گرمایش زمین در حال حاضر نیز اثرات مخرب خود را در پی دارد: تندبادهای ویرانگری که پیش از این نظیر نداشته اند، بارش باران های شدید، بالا آمدن آب رودها، فصول تابستان با درجه هوای بسیار بالا و آب و هوایی غیرقابل تحمل که موجب حسارات زیادی به بخش کشاورزی و دامداری و حریق گسترده ی جنگل ها می شوند، ذوب شدن یخچال های طبیعی رشته کوه آلپ، اختلال در یخ رود ها، سستی پی بناها، مختل شدن اکوسیستم، نابودی جانوران و پوشش گیاهی، مورد تهدید قرار گرفتن محیط زیست بشر و ... «هیأت بین الدول تغییر اقلیم» در گزارش خود برای دولت ها پیامدهای دیگری را نیز ذکر کرده است.

افزایش مرگ و میر سالمندان در اثر افزایش دما، شیوع بیشتر عوامل بیماری زا مانند پشه مالاریا، فروریزی بیشتر کوه ها، افزایش سرعت فرسایش زمین و ساحل اقیانوس ها و دریاها، صدمه دیدن جزیره های مرجانی، شدت یافتن اثر گلخانه ای بر اثر آزاد شدن حجم زیادی گاز دی اکسید کربن و متان که به نوبه خود در نتیجه ی آب شدن تدریجی یخ های دائمی اتفاق می افتد.

با وجود اینکه کارشناسان جمیعا این پیامدها را قبول دارند، اما بالا رفتن سریع میزان حرارت کره ی زمین طی دهه ی گذشته باعث ایجاد سؤالات متعددی برای نوع بشر شده که بایستی به جواب برسند. از گرمایش زمین تا عصر یخبندان طی صد سال اخیر، بالا رفتن دمای خورشید تنها به میزان دو درصد درجه سلسیوس افزایش دمای کره زمین را در پی داشته است. گرمایش زمین حقیقتی است که بالأخره و به اندازه ی معینی رخ خواهد داد. اما چطور ممکن است از این حقیقت به این نتیجه برسیم که قرار است با یک عصر یخبندان مانند آنچه در فیلم «روز پس از فردا» می بینیم، روبرو شویم؟

فیلم از جایی آغاز می شود که تکه یخ های آب شده و جدا شده از کوه های یخ قطب های جنوب و شمال به جریان های اقیانوسی گرم اصابت می کنند. این داستانی نیست که بدون پیش زمینه آن را مردود یا پذیرفته شده اعلام کنیم. چرا که کره زمین نزدیک به یازده الی دوازده هزار سال قبل از این شاهد توقف کامل جریان اقیانوسی گرم گلف استریم (Gulf Stream) بوده است. در آن موقع بعد از طی یک دوره افزایش حرارت کره ی زمین، دمای هوای گرین لند یک مرتبه کاهش شدیدی پیدا کرد.

بنابراین بنا به نقطه نظر کارشناسان، می شود وضعیت جریان های اقیانوسی را معیاری برای تشخیص وضعیت اقلیمی به صورت کلی در نظر گرفت. یواخیم ماروتسکه، مدیر اقلیم شناسی انجمن ماکس پلانک (Max Planck Society) در آلمان می گوید: "طی چند دهه ی آتی شاهد تضعیف شدید جریان های اقیانوسی خواهیم بود. ولی این مرتبه تضعیف جریان به صورت طبیعی اتفاق نمی افتد. این بار نوع بشر است که باعث چنین اتفاقی می شود."

مسیر جریان اقیانوسی گلف استریم

چنین تصور می رود که گلف استریم ابتدا در امتداد دماغه گود هُپ (Cape of Good Hope) در اقیانوس اطلس جنوبی آغاز می شود. سپس در جهت شمال در راستای عرضی اقیانوس اطلس حرکت می کند. این جریان اقیانوسی پس از نزدیک شدن به سواحل جنوبی و مرکزی قاره ی آمریکا، وارد خلیج مکزیک می شود. در این نقطه حرارت آن بالاتر می رود. سپس در راستای سواحل کشور آمریکا تا حدود عرض جغرافیایی سی و پنج درجه ی شمالی امتداد پیدا می کند. جریان اقیانوسی گلف استریم در انتها از دماغه ی هاتراس واقع در ایالت کارولینای شمالی 50 کیلومتر عرض پیدا کرده و با سرعتی معادل 2.69 گره دریایی مسیر شرق را در پیش می گیرد و وارد دریاهای آزاد می شود. جریان اقیانوسی گلف استریم نزدیک به یک هزار و پانصد کیلومتر طول پیدا می کند. این جریان از چندین شاخه ی متعدد تشکیل می شود و قسمتی از آن تا ساحل کشور نروژ امتداد می یابد.

جریان اقیانوسی گلف استریم (در فیلم «روز پس از فردا» نیز از آن با همین اسم یاد شده) در نزدیکی گرین لند در اقیانوس منجمد شمالی دوباره با کاهش دما روبرو می شود. در نتیجه به زیر اعماق اقیانوس رفته و به شکل آبشاری بزرگ به آن نواحی می رسد. این جریان از آنجا به سمت آبهای گرمتر قسمت های جنوب روانه می گردد. به این شکل شاهد تکامل یک دوره ی پنجاه ساله هستیم. اما برای قسمتی از جریان آب که از مسیر خود منحرف شده و مسیر طولانی تری را می پیماید، ممکن است مدت زمان این دوره تا 5 قرن نیز افزایش پیدا کند.

انرژی گرمایی جریان اقیانوسی گلف استریم

میزان انرژی گرمایی منتقل شده توسط جریان اقیانوسی گلف استریم به نیم میلیون ژول می رسد. با نزدیک شدن جریان اقیانوسی به ساحل آبهای سرد واقع در شمال، حرارت این جریان به وسیله ی خشکی به سمت غرب منتقل می شود. به همین ترتیب نواحی شمال غرب قاره اروپا به نسبت دیگر مناطق هم عرض خود (مانند کشور روسیه) به شکل غیرمعمولی از آب و هوای متعادل تری برخوردار هستند.

نیروی محرکه جریان اقیانوسی گلف استریم

حال بیایید بررسی کنیم کدام عامل در نقش نیروی محرکه ی جریان اقیانوسی گلف استریم عمل می کند: گردش زمین؟ بادهای موسمی مناطق گرم؟ ساختار بستر اقیانوس اطلس؟ بادهای غربی میانه ی زمین؟ گردش دماشوری؟ چنین تصور می رود که گلف استریم ابتدا در امتداد دماغه گود هُپ (Cape of Good Hope) در اقیانوس اطلس جنوبی آغاز می شود. سپس در جهت شمال در راستای عرضی اقیانوس اطلس حرکت می کند. این جریان اقیانوسی پس از نزدیک شدن به سواحل جنوبی و مرکزی قاره ی آمریکا، وارد خلیج مکزیک می شود.

تأثیر گردش دماشوری بر جریان اقیانوسی گلف استریم

هر دو عامل میزان شوری آب و دمای آن در تعیین میزان چگالی آب تأثیر دارند. میزان چگالی آب نیز به نوبه ی خود در به وجود آمدن گردش و جریان های اقیانوسی تأثیر می گذارد. منظور از گردش دماشوری (Thermohaline circulation) گردش آبی است که در نتیجه این عوامل ایجاد می گردد. تأثیر گردش دماشوری بر جریان اقیانوسی گلف استریم بدین شکل است: هنگامی که دمای جریان اقیانوسی گلف استریم در نواحی شمالی کاهش می یابد، دمای پایین و شوری زیاد آب باعث افزایش چگالی آبهای این جریان می شوند. این آبها نسبت به آبهای مجاور وزن بیشتری دارند و به این دلیل به اعماق اقیانوس فرو رفته و از آن قسمت در جهت جنوبی روانه می شوند. همین امر موجب ادامه پیدا کردن گردش جریان آب می گردد.

گردش دماشوری در مقابل گرمایش زمین و آب شدن یخچال های قطبی حساسیت ویژه ای نشان می دهد. با افزایش روزافزون اثر گلخانه ای، دمای جریان اقیانوسی گلف استریم دیگر به اندازه ی قبل کاهش نمی یابد. همزمان آب شدن یخچال های قطبی و بارش باران های شدید موجب ورود میزان بیشتری از آب شیرین به اقیانوس ها می شود. پیامد این اتفاقات این است که دیگر چگالی آب به میزان مورد نیاز برای پایین رفتن تا کف اقیانوس نمی رسد. افزایش حرارت در این میان مانند جوش آوردن آب موجود در رادیاتور موتور اتومبیل عمل کرده موجب توقف اتومبیل خواهد شد. بدترین وضعیت ممکن این است که جریان اقیانوسی گلف استریم به طور کامل از بین می رود و مانند یک رود خشک می شود. در پی همین اتفاقات است که موج سرما وارد خواهد شد.

پیامدهای از بین رفتن جریان اقیانوسی گلف استریم

بنابراین کارگردان و نویسنده فیلم «روز پس از فردا» می تواند حق داشته باشد. دانسته های ما هنوز کمتر از آن است که بتوانیم عملا جواب علمی دقیقی برای این سؤال پیدا کنیم. با این وجود محاسبه های ماشینی و کامپیوتری پیامدهای بدترین وضعیت ممکن - نابودی کامل حرارت انتقالی جریان اقیانوسی گلف استریم- را پیشبینی می کنند. اما این پیشبینی ها نمی توانند بر بیانیه های قاطعانه فیلمساز صحه بگذارند. کشورهای اسکاندیناوی و بریتانیا تنها شاهد کاهش دمای نهایتا شش درجه ای خواهند بود.

استفان رامستورف (Stefan Rahmstorf) پرفسور آلمانی قبلاً طی یک مصاحبه این موقعیت را تصویر می کند. وی می گوید اگر چنین اتفاقی رخ دهد بایستی در شهر برایتون که در جنوب بریتانیا واقع شده نیز واردات درخت و فرآورده های کشاورزی صورت بگیرد. چرا که در صورت وقوع این اتفاق برایتون نیز مانند ایسلند در زمان حاضر، حتی در تابستان نیز روی هوای گرم را نخواهد دید. با سر رسیدن زمستان عبور و مرور اقیانوسی در نروژ غیرممکن می شود. چرا که سدی از یخ کل کناره های اقیانوس را در بر می گیرد. کشور آلمان نیز شاهد کاهش دمای پنج درجه ای هوا خواهد بود. از پژوهش های انجام شده چنین برمی آید که در آنصورت روزهای یخبندان در طول سال به میزان 2 برابر وضعیت کنونی خواهند رسید.

چقدر طول می کشد تا جریان اقیانوسی گلف استریم از بین برود؟

یواخیم ماروتسکه در پاسخ به این سؤال که آیا ممکن است طی چند هفته یا چند روز شاهد چنین اتفاقای باشیم، عنوان می دارد: امکان چنین اتفاقی وجود ندارد. در صورتی که قرار بر چنین اتفاقی باشد، حداقل یک تا دو دهه زمان لازم است. وی در پاسخ به این سؤال که آیا وقوع چنین اتفاقی قطعی است، چنین عنوان می کند: نمی توانیم درباره از بین رفتن یا ضعیف شدن جریان اقیانوسی گلف استریم اعلام نظر قطعی داشته باشیم.

دانشمندان برای حفظ جریان اقیانوسی گلف استریم چه می کنند؟

متخصصین متوجه وجود خطر شده اند و سعی دارند اطلاعات بیشتری به دست بیاورند. اکنون در سواحل جزایر باهاما (The Bahamas) در دریای کارائیب هستیم. کشتی تحقیقی اکتشاف در سواحل ماسه ای جزایر آباکو خود نمایی می کند. نزدیک به 12 تن پژوهشگر و دانشمند به همراه بیست نفر خدمه در این کشتی بریتانیایی حضور دارند. کشتی که طول آن به نود متر می رسد در عرض جغرافیایی 26.5 درجه قرار گرفته است. این کشتی از میانه ماه فوریه سال 2004 تا روزهای نخست ماه می در امتداد جزایر قناری تا جزایر باهاما طی مسیر کرده و مشغول اندازه گیری بود. فعالیت این کشتی قسمتی از برنامه تحقیقاتی 5 ساله ی بریتانیا است که تا سال 2008 ادامه پیدا می کند. نزدیک به بیست میلیون پوند به این برنامه تحقیقاتی اختصاص داده شده است.

مجری این برنامه دولت بریتانیاست که مدیریت آن را به یواخیم ماروتسکه سپرده است. جرثقیل های عظیمی در عرشه ی این کشتی تحقیقاتی وجود دارند که چندین چرخ لوکوموتیو کهنه را در دریا پرتاب می کنند. سر یک طناب به این چرخ های سنگین وزن متصل است که به اعماق دریا فرو می روند. سر دیگر این طناب ها به شناورهای بزرگی متصل است که روی آب می مانند. چندین ارتفاع سنج در امتداد این طناب ها وجود دارند که میزان نمک داخل آب و فشار آن را در قسمت های متفاوت می سنجند. یواخیم ماروتسکه عنوان می دارد: قصد ما این است که متوجه شویم جریان اقیانوسی گلف استریم در چند متری عمق دریا به سمت جنوب بازگشت می کند؟

قبلا این اتفاق در عمق یک و نیم تا 4 کیلومتری رخ می داد. در صورتی که جهت جریان اقیانوسی نزدیکتر به سطح آب تغییر کند، تا عرض جغرافیایی پایین تری جلو می رود. این اتفاق برای متخصصین اقلیم شناس زنگ خطر بزرگی محسوب می شود. چرا که از تضعیف شدت جریان اقیانوسی گلف استریم حکایت می کند. تا قبل از به اتمام رسیدن امسال نمی توانیم از پیشبینی های دانشمندان حاضر در این کشتی باخبر شویم. دستگاه های عمق سنج مذکور نیز تا پایان سال در اعماق آب دریا قرار خواهند داشت. دو ماهواره کوییک ست و تاپکس پوزیدون نیز در ارتفاع 1300 کیلومتر از سطح دریا به دانشمندان کمک می کنند تا شدت باد و امواج دریا را ثبت و اندازه گیری نمایند.

در حال حاضر که هنوز نتایج این تحقیقات به اطلاع عموم نرسیده، مردود اعلام کردن یا پذیرفتن وقایع فیلم «روز پس از فردا» امکان پذیر نیست. پژوهشگران تا کنون درباره پیامدهای وقایع حال حاضر جهان پیشبینی‌هایی ارائه داشته اند. یواخیم ماروتسکه می گوید: اکنون دانسته های ما 4 برابر سال 1957 است، با اینحال هنوز برایمان مقدور نیست درباره ضعیف شدن جریان اقیانوسی گلف استریم نظر قطعی بدهیم. در انتها بایستی متذکر شویم که طول هر عصر اقلیمی نزدیک به سی تا پنجاه هزار سال است و تنها در پایان هر عصر است که می توانیم از بروز عصر یخبندان دم بزنیم.